Mēs dzīvojam trīsdimensiju Visumā ar trim telpiskām dimensijām un vienu papildu laiku. Tomēr divu zinātnieku grupu eksperimenti parādīja, ka ceturtās telpiskās dimensijas klātbūtne patiešām ir iespējama un tā nav ierobežota ar vienkāršiem virzieniem augšup un lejup, pa kreisi un pa labi, kā arī uz priekšu un atpakaļ.
Nekavējoties jāņem vērā, ka šādi secinājumi ir pretrunā ar vispārzināmajiem fizikas likumiem, bija balstīti uz ļoti sarežģītiem aprēķiniem, daļēji teorētiskiem eksperimentiem un izmantojot kvantu mehānikas likumus.
Salīdzinot divu speciāli izveidotu divdimensiju datu nesēju novērojumu rezultātus, divas neatkarīgas zinātnieku grupas no Eiropas un ASV spēja atrast ceļu uz ceturto telpisko dimensiju, ģenerējot tā saukto kvantu zāles efektu - divdimensiju gāzes vadītspējas fenomenu zemās temperatūrās spēcīgos magnētiskos laukos.
“Fiziski mums nav 4 dimensiju telpas, bet mēs varam sasniegt 4 dimensiju kvantu zāles efektu ar zemu dimensiju sistēmu, jo augstās dimensijas sistēma ir kodēta tās sarežģītajā struktūrā,” saka Pensilvānijas universitātes profesors Makaels Rečtsmans.
"Mēs, iespējams, varētu nākt klajā ar jaunu fiziku augstākā dimensijā un pēc tam izveidot ierīces, kurām ir šī priekšrocība zemākajās dimensijās."
Citiem vārdiem sakot, 3D objekti met 2D ēnas, no kurām jūs varat uzminēt šo objektu formu. Novērojot dažas reālas fiziskas trīsdimensiju sistēmas, mēs kaut ko varam saprast par to četrdimensionālo dabu, jo, pēc fiziķu domām, trīsdimensiju objekti var būt četrdimensiju objektu ēnas, kas parādās zemākajās dimensijās. Tas viss var novest pie dažiem jauniem fundamentāliem atklājumiem zinātnē.
Pateicoties ļoti sarežģītajiem aprēķiniem, par kuriem 2016. gadā tika piešķirta Nobela prēmija, tagad mēs zinām, ka kvantu zāles efekts norāda uz ceturtās dimensijas esamību kosmosā. Jaunākie divu fiziķu komandu eksperimenti, kas publicēti žurnālā Nature, sniedz mums piemērus par šīs ceturtās dimensijas ietekmi.
Eiropas zinātnieku komanda atomus atdzesēja līdz absolūtai nullei un izmantoja lāzerus, lai tos ievietotu divdimensiju režģī. Izmantojot kvantu "sūkni", lai ierosinātu ieslodzītos atomus, fiziķi ir pamanījuši nelielas kustības variācijas, kas atbilst 4D kvantu zāles efekta izpausmēm, norādot, ka šai ceturtajai dimensijai var piekļūt.
Reklāmas video:
Amerikāņu fiziķu komanda arī izmantoja lāzerus, bet lai kontrolētu gaismu, kas iet caur stikla bloku. Imitējot elektriskā lauka ietekmi uz uzlādētām daļiņām, zinātnieki varēja novērot arī 4D kvantu zāles efekta ietekmi.
Pēc zinātnieku domām, abi eksperimenti lieliski papildina viens otru.
Protams, mums nav fiziskas piekļuves šai četrdimensionālajai pasaulei (jo mēs esam ieslodzīti trīsdimensiju telpā), taču zinātnieki uzskata, ka ar kvantu mehānikas palīdzību mēs varam uzzināt vairāk par četrdimensionālo telpu un paplašināt savas ierobežotās zināšanas par Visumu.
Skaidrības labad iesakām noskatīties zemāk esošo video. Tas parāda, kā 2D platformas varonis pēkšņi nonāk 3D pasaulē. Pēc mūsu perspektīvas mums šķitīs, ka mēs joprojām atrodamies divdimensiju pasaulē, bet, virzoties tajā, mēs redzēsim dažus telpas kropļojumus, jo trīsdimensiju pasaule tiks uzlikta uz divdimensiju plaknes. Zinātnieki iepriekš aprakstītajos eksperimentos ir redzējuši līdzīgus izkropļojumus. Tieši viņi norādīja uz četrdimensiju telpas esamību, kuru mēs fiziski nevaram redzēt, bet kuras ietekme ir uzklāta uz mūsu trīsdimensiju plakni.
Neskatoties uz to, ka fiziski mēs nevaram iekļūt četrdimensiju telpā, mēs esam saņēmuši pierādījumus par tā esamību un skaidrāku priekšstatu par tā darbību. Zinātnieki, savukārt, vēlas izmantot šo novērojumu rezultātus sīkākai analīzei. Kas zina, iespējams, turpmākā darba gaitā viņi varēs veikt citus atklājumus.
Nikolajs Khizhnyak